Pontos quentes nos centros de dados: causas e efeitos
A EOLIOS cuida do teu centro de dados:
- Análise dos riscos de sobreaquecimento
- Procura pontos quentes
- Criar gémeos digitais
- Otimização da temperatura do ventilador
- Estudo do impacto das máscaras de ar
- Dimensionamento de sistemas climáticos
- Estudo de paragem transitória
- Criar gémeos digitais
- Uma equipa apaixonada
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Qual a temperatura de um centro de dados?
Norma Ashrae
A norma de temperatura para centros de dados da Ashrae (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) é uma recomendação normalizada para a gestão da temperatura em centros de dados. Esta norma é actualizada regularmente para ter em conta os avanços tecnológicos e as melhores práticas da indústria.
A norma Ashrae recomenda uma gama de temperaturas para centros de dados, em vez de uma temperatura específica. O intervalo típico recomendado é entre 18°C e 27°C (64°F e 81°F). Isto proporciona flexibilidade aos operadores de centros de dados, que podem ajustar a temperatura de acordo com as suas necessidades específicas.
Um dos principais objectivos desta norma é otimizar a eficiência energética dos centros de dados, mantendo ao mesmo tempo condições adequadas para o funcionamento do equipamento. As temperaturas demasiado elevadas podem provocar o sobreaquecimento dos componentes e a falha dos sistemas, enquanto as temperaturas demasiado baixas podem aumentar o consumo de energia do sistema de arrefecimento.
Origem dos pontos quentes num centro de dados
Explicação dos principais fenómenos termo-aerodinâmicos
Os pontos quentes num centro de dados são definidos pela ASHRAE TC 9.9 como áreas onde o ar que entra nos servidores, sistemas de armazenamento, routers ou outro equipamento eletrónico está acima dos 27°C. A área atrás das estantes e as áreas nos corredores quentes não são consideradas pontos quentes. Os pontos quentes podem reduzir a fiabilidade e danificar o equipamento eletrónico devido à incapacidade de dissipar o calor gerado.
Os fabricantes de servidores e de equipamento informático podem justificar a recusa do serviço de garantia com base na violação das condições do contrato de serviço pela presença de zonas quentes.
Simulação CFD de um centro de dados com sobreaquecimento generalizado (sem particionamento)
Que entradas de ar parasitas podem existir num centro de dados?
Trata-se normalmente de entradas de cabos não seladas ou de entradas de condutas de cabos da sala de computadores, ranhuras de condutas de ar, ranhuras na parte inferior de suportes de carga ou simplesmente buracos em paredes ou portas. No caso do próprio piso elevado, pode haver aberturas para a entrada de cabos, aberturas por baixo dos armários, placas perfuradas redundantes que podem não estar localizadas em corredores frios, aberturas no chão à volta da sala de computadores (atrás de unidades de controlo de ar, por baixo de unidades de distribuição de energia).
Uma capacidade de refrigeração excessiva num centro de dados pode ser prejudicial para
Surpreendentemente, a falta de capacidade de arrefecimento não é a única causa de pontos quentes. Uma capacidade de arrefecimento excessiva pode levar a pontos quentes. Como é que isso pode acontecer?
Se forem necessárias 8 unidades de arrefecimento para arrefecer a sala de computadores do centro de dados e 10 ou 12 estiverem instaladas e a funcionar, então, obviamente, cada uma das 10 ou 12 unidades estará a funcionar com menos energia (do que quando apenas 8 unidades de arrefecimento estivessem a funcionar). Isto leva a uma redução do fornecimento de ar e da carga, o que, por sua vez, leva ao aparecimento de zonas quentes adicionais em áreas de baixa pressão estática (zonas mortas).
Eliminar os pontos quentes no centro de dados
Protocolo para reduzir os pontos quentes
Existem vários passos para eliminar os pontos quentes num centro de dados:
1. Monitorização da temperatura: Utilize sensores de temperatura para monitorizar e identificar pontos quentes no centro de dados. Isto permitirá a deteção precoce de problemas de sobreaquecimento.
2. Disposição eficiente dos servidores: Os servidores têm de ser dispostos de forma optimizada, maximizando o espaço entre eles para permitir uma melhor circulação do ar. Evitar obstruções e obstáculos que possam impedir a circulação do ar frio.
3. Utilização de racks de arrefecimento: Utilize racks de arrefecimento para servidores que geram calor excessivo. Estas estantes podem dissipar o calor de forma mais eficiente e permitem uma melhor circulação do ar.
4. Utilizar a gestão de cabos: Organiza os cabos de forma ordenada para que não bloqueiem o fluxo de ar. Cabos mal organizados podem criar pontos quentes.
5. Otimizar a ventilação e o fluxo de ar: Assegurar uma boa ventilação no centro de dados. Garantir um bom fluxo de ar através do centro de dados ajudará a eliminar os pontos quentes.
Para garantir uma boa circulação de ar no centro de dados, só é necessário instalar o número necessário de telhas perfuradas nos corredores frios do centro de dados. Os ladrilhos elevados não devem ser colocados em corredores quentes ou em áreas não utilizadas da sala de computadores. Para calcular o número de telhas perfuradas necessárias no projeto de um centro de dados, é necessário consultar os estudos de dimensionamento CFD.
A posição das grelhas de difusão deve corresponder à carga térmica de cada armário. As orientações gerais para a colocação dos azulejos são apresentadas no quadro seguinte.
Implementação de corredores quentes e frios
Os corredores quentes e frios de um centro de dados são conceitos de gestão da circulação de ar concebidos para manter uma temperatura óptima no interior do centro de dados.
O corredor frio é o espaço onde o ar fresco é introduzido no centro de dados. O equipamento informático, como os servidores, é posicionado de frente para este corredor frio, de modo a captar e beneficiar de ar fresco para arrefecer os seus componentes internos.
O corredor quente é onde o ar quente é extraído do centro de dados. Os sistemas de ar condicionado e refrigeração do centro de dados evacuam o ar quente deste corredor utilizando equipamento como unidades de refrigeração, ventoinhas e condutas de exaustão de calor.
O objetivo da separação dos corredores quentes e frios é maximizar a eficiência do arrefecimento, minimizando a mistura entre os dois tipos de ar. Isto reduz o consumo de energia necessário para manter a temperatura correcta e melhora o desempenho e a vida útil do equipamento informático.
Este conceito de separação do ar quente e frio optimiza os custos energéticos do centro de dados, minimizando as perdas de energia associadas à mistura de ar quente e frio. Isto também ajuda a manter uma temperatura uniforme no centro de dados e a reduzir o risco de sobreaquecimento do equipamento.
Porquê efetuar uma simulação CFD de um centro de dados?
A simulação CFD fornece informações sobre a relação entre o funcionamento dos sistemas mecânicos e as variações da carga térmica do equipamento informático. Com esta informação, o pessoal de TI e das instalações pode otimizar a eficiência do fluxo de ar e maximizar a capacidade de arrefecimento.
Os armários de equipamento não utilizados também devem ser selados. Isto implica a instalação de painéis cegos para cobrir qualquer espaço aberto no bastidor não ocupado pelo equipamento. Vede também todos os espaços laterais entre as calhas de montagem e as paredes dos armários, bem como as aberturas na parte inferior e superior dos armários. Não permitir a recirculação de ar quente da parte de trás do armário para a parte da frente.
Liberte o máximo de espaço possível sob o pavimentoelevado para uma melhor circulação do ar. Remova todos os cabos não utilizados, detritos, etc.
Para verificar se tudo foi feito corretamente, medir a temperatura à entrada do servidor, nomeadamente nas filas superiores dos armários de telecomunicações. Isto pode ser feito utilizando uma variedade de termómetros: um termómetro infravermelho sem contacto; termómetros de fita LCD ou monitores de temperatura RF sem fios. Se o ar de admissão estiver demasiado frio ou demasiado quente, as placas perfuradas podem ser acrescentadas, deslocadas ou substituídas. Este controlo deve ser efectuado regularmente, nomeadamente aquando da instalação de novos equipamentos ou da desmontagem de equipamentos antigos.
Simulação do fluxo de ar e análise CFD
Para beneficiar de todas estas medidas, é necessárioestudar cuidadosamente a carga térmica, a capacidade do equipamento de refrigeração e o fluxo de ar na sala de computadores do centro de dados.
É claro que haverá custos adicionais, mas esses custos são justificados. De acordo com as estatísticas dos especialistas envolvidos naotimização do sistema de ar condicionado dos centros de dados, a redução mínima do consumo de energia graças às acções acima referidas situa-se entre 10% e 36%.
